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1、嵌入式单片机的电机控制系统设计摘要：工业领域对电机的使用较为广泛，所以电机控制的研究成为很多专业人士关注的重点。传统的电机控制系统主要是利用模拟器对整个系统进行控制。虽然它的组成结构较为简单、造作性较强、本钱较低，但是它的控制工作可靠程度低，而且不利于进行完善和升级。所以，人们开始利用数字式来代替传统的形式，对控制系统进行改进。通过嵌入式单片机实现电机控制工作，是利用先进的数字技术来实现控制工作的简化操作，并且能进一步提高系统性能。关键词：电机控制系统;嵌入式单片机;硬件设计一、电机控制系统基于嵌入式单片机的硬件设计1.1对MCU进行选型dPIC20F系列芯片主要以l6位单片机为核心，在拥有功
2、能强大的外混设备的时候，他们有着快速中断处理的能力，还可以通过高速的信号处理器进行计算。与此同时，dPIC20F系列芯片在软件开发环境中，有着很多强的处理性能，尤其是对那些异常事件。由于dPIC20F芯片拥有较为丰富的内部资源，基于dPIC20F平台开发的电机控制系统，在硬件整体设计方案中，仅仅需要很少的外设，这样不仅能够满足装置的可靠性和抗干扰性，还能够实现总线不出芯片的设计，在各种环境及工况下运行的要求下，在降低开发本钱、缩短开发时间的同时，还需要提升系统的灵活性。在进行选型的过程中，还要结合其整体的体系结构进行综合性的选型。从而使得芯片的整体运行以及计算效率得到整体性的提升。1.2硬件電
3、路的设计1.2.1总体硬件结构设计基于dPIC20F的结构设计非常重要，电机控制系统可以检测电机转子的情况，当这主要是有电子转子位置的传感器来检测的，在电子转子通过控制芯片时，把它的位置细心发送到驱动模块上，用早就设置好的指令，让控制芯片决定向驱动模块输出的驱动逻辑电平情况，通过驱动电机的旋转，对转子位置进行检测，根据实际的运作条件，让适宜的电机转速进行输出，通过转子位置的传感器信号的强度，由主芯片将电机的速度核算出来，然后，对实际的速度和起初设计的速度进行比照，就会出现转速偏差，通过主控芯片的传输，可以将这个偏差的信号，转变成相应的控制信号，最后，将得到的控制信号发送给电机。1.2.2电机转
4、子位置检测电路的设计霍尔位置传感器是可以电机转子的位置进行检测的。霍尔位置传感器可以分为转动和静止两个局部，首先，把静止的那局部牢牢地固定在机座上，而转动的局部固定在转轴上，转动局部随着转子一起转动，对遮光盘齿部的遮挡进行操作，可以产生上下不同的电平信号，这样，就可以把转子的位置信息提高给电动机了，利用三个霍尔元件的三种不同的输出状态，将转子的磁极信息记录下来，用霍尔位置传感器，可以实现对电机转子的信息监测，把根本的调整参数和控制参数提供给电机，保证了数据的精准，有利于提升整个电机的控制系统。1.2.3驱动电路的设计驱动系统是由电动机、功率变换器和控制器这三个局部组成的。使用比较广泛的是直流电
5、动机，它的操控较为简单，在实际操作中，直流电源也较容易实现，这使得直流电机拥有较为出众的性能。对于直流电机的驱动，在本论文中主要采用对是专用数字驱动芯片。一般情况下，控制电路的是用数字集成芯片LMD18200电机控制芯片进行设计的直流电机。二、电机控制系统基于嵌入式单片机的软件平台设计2.1软件功能的划分在平时的操作过程中，一般使用系统uClinu某来操作，这个系统可以对多个任务进行调度，因为它具有操作多个任务的程序，系统的任务中断决定着他的实时性，调用pClinu某的任务调度函数，用户也就可以从就绪任务中调度函数，找到优先级最高的任务。进行切换操作。结合电机的实际控制的具体要求，按照根本的任
6、务划分原那么，能够将应用软件分为以下几类任务：人机交互功能：电机转速和温度显示器显示等。有超前的预防性：对电机进行保护，一旦出现故障，它具有报警的功能。测控性强：测控数据的可靠性强，实时的操作性高。对数据可以进行预处理。2.2软件控制程序设计对于电机控制的系统任务而言，通过本地数据的采集程序能够实现系统任务。根据实际任务的不同，可以将本地数据的采集程序分为以下几个模块，例如：数据保存模块、LCD模块、数据处理模块、数据采集模块等，按照不同用户设定的不同控制参数，利用数据采集模块能够直接进行操作，例如：采集频率、A/D通道等，对外部的信号实际采集，可以用以上两种方法进行具体实施，对于采集到的数据可以送到数据处理模块;对于采集到的实际数据可以利用数据处理模块进行数字滤波操作，在本系统中主要采用取相邻10个数据平均值的滤波方法，这样能够取得较为准确的结果，数据处理模块能够将滤波后的数据存入公共的数据缓冲区，这样可以提供LCD模块显示或者供网络效劳程序进行使用;LCD模块的主要职能是按照用户的实际需求，可以将公共数据缓冲区的数据显示出来;按照一定的格式，可以对采集到的数据进行保存，使用数据保存模块保存到Flah中;另外，可以在LCD模块外还可以配置键盘模块，这样方便用户进行实际操作体验，提供给用户在现场对电机设备进行控制的手段，能够方便用户快捷的获取需要用到的设定采集的参数。三、结语